Niniejszy skrypt zawiera ok. 250 zadań. Po wstępie matematycznych (Analiza wektorowa) obejmuje on główne cechy pól i fal elektromagnetycznych, przy czym materiał jest podzielony na pięć działów. Pierwszy z nich obejmuje zadania ilustrujące ogólne cechy fal w ośrodkach nieograniczonych (polaryzacja fal, zależności energetyczne, uwzględnienie strat, dyspersji, anizotropii ośrodka)
Następnie zapoznajemy się z zachowaniem fal na granicy ośrodków (warunki brzegowe, fala padająca prostopadle na granice ośrodków, fala padająca ukośnic). W kolejnym dziale materiału poznajemy cechy fal w prowadnicach falowych (linie TEM, falowody prostokątne i kołowe),
a następnie z cechami pól w rezonatorach oraz z zastosowaniem potencjałów do obliczania pól i zagadnieniami promieniowania fal.
Na końcu podano też przykładowe zestawy zadań z egzaminu pisemnego na Wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej.
Wszystkie zadania są podane w skrypcie z rozwiązaniami. Zawarty tu materiał jest dopasowany głównie do wykładów przedmiotu „Pola i Fale" dla trzeciego lub czwartego semestru (semestr zależy od kierunku: Elektronika ma ten przedmiot na trzecim, Telekomunikacja na czwartym semestrze) studiów dziennych. Poziom zadań jest zróżnicowany i skrypt może być także pomocny dla studentów studiów wiczorowych (na WEiTI PW - Wieczorowe Studia Zawodowe „Radiokomunikacja' - semestr drugi).
Skrypt obejmuje też pewną liczbę zadań wykraczających ponad tematykę podstawowego zakresu wykładów na początkowych semestrach. Może być on użyteczny w przypadku bardziej zaawansowanych wykładów obieralnych (na WEiTI PW - wykład: ,;Teoria Pola Elektromagnetycznego" dla semestrów 7 lub 8). Do tej części będą należały np. zadania dotyczące analizy fal padających ukośnic na granicę ośrodków, za pomocą opisu z kątami zespolonymi, metody rozwiązywanie równania Laplace'a w liniach TEM, nietypowe rodzaje falowodów.
Znajomość głównych cech pól i fal elektromagnetycznych jest potrzebna dla zrozumienia zjawisk fizycznych podstawowych dla Elektroniki i Telekomunikacji. Wiedza ta znajduje też. bezpośrednie zastosowanie w przedmiotach „Podstawy Techniki Wielkich Częstotliwości" uraz „Technika Mikrofalowa" wykładanych tradycyjnie na Wydziałach Elektroniki i Telekomunikacji Politechnik w Gdańsku, Warszawie i Wrocławiu. W ośrodkach tych skrypt może być dla studentów najbardziej użyteczny, jednak wybrane jego części nogą być przydatne w innych Politechnikach na Wydziałach związanych z Elektroniką i Telekomunikacją.
Autorzy składają podziękowania Fundacji Wspierania Radiokomunikacji i Techniki Multimedialnych za inspiracją i wsparcie przy opracowywaniu tego skryptu.
Składamy serdeczne podziękowania Panu prof. dr hab. Jerzemu Mazurowi za wnikliwą recenzję i cenne uwagi dotyczące niniejszego skryptu.
Tadeusz Morawski, Jolanta Zborowska
Spis treści:
Przedmowa
Wykaz ważniejszych oznaczeń
Część I
ZADANIA
1. Wstęp matematyczny - analiza wektorowa
FALE W OŚRODKACH NIEOGRANICZONYCH
2. Fala płaska w dielektryku bezstratnym
3. Fale w ośrodkach stratnych
4. Polaryzacja fal
5. Zależności energetyczne w polu elektromagnetycznym
6. Propagacja fal w różnych ośrodkach
FALE NA GRANICY OŚRODKÓW
7. Fala padająca prostopadle na granicę dwóch ośrodków
8. Fala padająca prostopadle na granicę kilku ośrodków. Transformacja impedancji
9. Fala padająca ukośnie na granicę dwóch ośrodków
FALE W PROWADNICACH FALOWYCH
10. Metody rozwiązywania równań Laplace'a w liniach TEM
11. Fale w linii współosiowej
12. Parametry obwodowe linii TEM
13. Fale elektromagnetyczne w falowodach prostokątnych
14. Fale w różnych rodzajach falowodów
POLA W REZONATORACH
15. Pola w rezonatorach współosiowych i prostopadłościennych
16. Inne rodzaje rezonatorów
POTENCJAŁY I PROMIENIOWANIE
17. Potencjały pól elektromagnetycznych
18. Promieniowanie fal elektromagnetycznych
Część II
ROZWIĄZANIA I ODPOWIEDZI
Część III
PRZYKŁADOWE ZESTAWY ZADAŃ NA EGZAMINACH Z PRZEDMIOTU "POLA I FALE"
Literatura
